论文部分内容阅读
传统的恒速恒频的同步柴油发电机以恒定转速运行,这导致了传统同步柴油发电机低下的燃油效率。对于孤立运行的双馈感应柴油发电机,需要按照最优燃油效率追踪的要求去调节柴油发动机转速,以降低柴油发动机燃油消耗率,提高双馈感应柴油发电系统的燃油经济性。因而研究孤立运行的双馈感应发电机在转速和负载变化的情况下,以定子电压幅值和频率恒定为控制目标的控制策略具有重要意义。 本论文首先建立了定子三相四线制可接入不对称负载(单相负载)的双馈发电机的数学模型。针对现有孤立运行双馈感应发电机控制策略的不足,提出了孤立运行状态下基于定子电压定向的转子侧变换器(RSC)的控制策略,在一定程度上简化了控制策略,以便在数字控制系统中实现。通过仿真的方法验证了上述基于定子电压定向的孤立运行的双馈感应发电机的控制策略,在接入三相对称负载时,无论是在变速恒频稳态运行,还是在突加突卸负载的情况下都是有效的。 针对双馈柴油发电机在孤立运行这一状态下的控制策略的特殊问题进行了分析和探究。对双馈柴油发电机孤立运行状态下,定子侧接入不对称负载(单相负载)进行了分析,提出并探究了接入不对称负载(单相负载)的正负序电压通过滤波器提取后分别控制的控制策略,用仿真的方法验证了其有效性;该方法能够有效抑制因接入不对称负载而产生的定子负序电压,提高电能质量。对双馈发电机因接入非线性负载而产生的5、7次谐波电流及其谐波脉动转矩的影响进行了分析。提出并探究了通过负载侧变换器抑制谐波电流的基于谐振控制器的控制策略,用仿真的方法验证了其有效性;这种方法减小了双馈发电机孤立运行状态下的定子谐波电流,从而减小了因谐波电流引起的发电机脉动转矩、本体发热及能量损耗问题,该方法同时还减小了定子谐波电压,改善了发电机电能质量。 结合实际研发项目,设计了孤立运行的双馈柴油发电机的基于DSPTMS320c28335的控制器的硬件和软件系统,并在实际系统中通过实验的方法验证了本文提出的控制策略及相关分析的正确性和有效性。该孤立运行的双馈感应柴油发电机满足了发电系统对于电压幅值,频率、谐波含量、燃油效率等多项指标的技术要求。